韋伯太空望遠鏡於 IRAS 07251-0248 星系核心發現豐富有機分子

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）近期在 IRAS 07251-0248 星系的中心區域偵測到大量的有機化合物，這項發現挑戰了科學界過去對於此類極端宇宙環境中化學複雜性的認知。IRAS 07251-0248 被歸類為超亮紅外星系，其核心長期以來被厚重的氣體與塵埃層所遮蔽，使得傳統的光學觀測手段難以窺見其真面目。然而，憑藉 JWST 強大的紅外線觀測儀器 NIRSpec 與 MIRI，科學家得以穿透這層迷霧，分析 3 至 28 微米波段的輻射，相關研究成果已於 2026 年 2 月 6 日發表在《自然·天文學》（Nature Astronomy）期刊上。

觀測數據證實，該星系的氣相中存在苯（C₆H₆）、甲烷（CH₄）、乙炔（C₂H₂）、二乙炔（C₄H₂）及三乙炔（C₆H₂）等多種碳氫化合物。其中最引人注目的成果，是科學家首次在銀河系以外偵測到甲基自由基（CH₃）。該研究的第一作者、西班牙天體生物學中心（CAB）研究員伊斯梅爾·加西亞·貝內特（Ismael García-Bernete）博士指出，觀測到的化學複雜程度與分子豐度遠超現有理論模型的預測。這顯示在這些星系核心中，必須存在持續的碳源供應，才能維持如此豐富的化學網絡。

這些被發現的小分子被視為前生命化學（prebiotic chemistry）的關鍵前驅物，與更複雜結構的形成直接相關。牛津大學物理系的共同作者迪米特拉·里戈普魯（Dimitra Rigopoulou）教授強調，這些化合物在合成氨基酸與核苷酸的過程中可能扮演重要角色。透過牛津大學開發的模擬模型，研究團隊推測，正是這些極端環境——而不僅僅是高溫或湍流——刺激了這種複雜化學反應的發生。

研究人員認為，核心機制在於宇宙射線對多環芳香烴（PAHs）及含碳塵埃顆粒的碎裂作用。在這些星系核心中，宇宙射線極為豐富。這一點從碳氫化合物的豐度與類似星系中宇宙射線電離強度之間的關聯性得到了證實。因此，研究結果指出，像 IRAS 07251-0248 這樣被深度屏蔽的星系核心，實際上充當了生產有機分子的通用「工廠」，在星系的化學演化中發揮了過去未被察覺的重要作用。

透過光譜學數據分析，科學家不僅表徵了氣相分子，還分析了與冰層及塵埃微粒相關的元素。JWST 測得的氣相分子呈現出每秒約 160 公里的流出速度，這暗示了一個循環過程：碳碎片被向外帶往較冷的區域，隨後在那裡凍結或聚集。這項由天體生物學中心（CAB）與牛津大學專家共同完成的發現，充分展示了 JWST 在探索宇宙中隱藏區域的巨大潛力。